Die Environmental Science of Population Growth Models
Umweltwissenschaftler verwenden zwei Modelle zu beschreiben, wie Populationen im Laufe der Zeit wachsen: die exponentielle Wachstumsmodell und die logistische Wachstumsmodell. Zwei wichtige Konzepte zugrunde liegen beide Modelle von Bevölkerungswachstum:
Tragfähigkeit: Tragfähigkeit ist die Anzahl der Personen, die die verfügbaren Ressourcen einer Umgebung erfolgreich unterstützen kann. In den Gleichungen und Modelle, das Symbol K stellt Tragfähigkeit.
Die Begrenzung Ressource: EIN Begrenzung Ressource eine Ressource, die Organismen in Ordnung und das ist in begrenzter Menge in ihrer Umgebung nur zu überleben, haben muss. Daher ist eine Begrenzungsfunktionen Ressourcenbevölkerungswachstum zu begrenzen. Nahrung und Wasser sind gemeinsame Begrenzung Ressourcen für Tiere.
Exponential Bevölkerungswachstumsmodell
In dem exponentiellen Wachstumsmodell, Bevölkerungszunahme im Laufe der Zeit ist eine Folge der Zahl der Individuen ohne Rücksicht auf die Ressourcengrenzen zur Verfügung zu reproduzieren. In exponentielles Wachstum steigt die Bevölkerungszahl mit einer exponentiellen Rate im Laufe der Zeit weiter nach oben, wie in dieser Figur gezeigt.
Die Linie oder Kurve, die Sie in der Abbildung sehen, zeigt, wie schnell eine Population wachsen kann, wenn es keine Begrenzung Ressourcen zugewandt. Die Linie schafft eine Form wie der Buchstabe J und wird manchmal auch als ein J-Kurve.
Die Wissenschaftler beschreiben oft Modelle mit Gleichungen. Das exponentielle Wachstum Modellgleichung sieht wie folgt aus:
dN / dt = rN
Die Symbole in dieser Gleichung repräsentieren Konzepte. Hier ist, wie die Gleichung in Worte zu übersetzen: Die Änderung (d) in der Anzahl der Personen (N) über eine Änderung (d) in der Zeit (t) gleich der Anstiegsrate (r) in der Anzahl der Personen (N).
Logistik Bevölkerung Wachstumsmodell
In Wirklichkeit hängt die Wachstum der meisten Populationen zumindest teilweise auf den verfügbaren Ressourcen in ihrer Umgebung. Um realistischere Bevölkerungswachstum zu modellieren, Wissenschaftler entwickelten die logistic Wachstumsmodell, das zeigt, wie eine Bevölkerung exponentiell ansteigen kann, bis er die Tragfähigkeit seiner Umgebung erreicht. Wenn einer Bevölkerung Zahl der Tragfähigkeit erreicht, verlangsamt sich das Bevölkerungswachstum oder ganz aufhört. Diese Figur stellt die logistische Wachstumsmodell.
In der logistischen Wachstumsmodell, der Einwohnerzahl einpendelt, weil die Begrenzung Ressourcen keine weiteren Wachstum hemmen. Dieses Modell gilt insbesondere für die Bevölkerung, die dichteabhängige Faktoren reagieren. Wie Sie in der Abbildung sehen können, sieht die logistische Wachstumsmodell wie der Buchstabe S, Das ist, warum es oft ein genannt S-Kurve.
Die Wissenschaftler beschreiben die logistische Wachstumsmodell mit der folgenden Gleichung, die die gleichen Symbole wie der exponentiellen Wachstumsmodell verwendet (im vorherigen Abschnitt e):
dN / dt = rN (1 - N / K)
Diese Gleichung besagt, dass die Änderung (d) in der Zahl der Individuen (N) über eine Änderung (d) in der Zeit (t) gleich der Rate der Zunahme (r) in der Anzahl von Personen in dem Populationsgröße (N) ist ein Anteil der Tragfähigkeit (K).
Der beste Teil über diese Gleichung ist, dass es einen Weg umfasst in der negativen Rückkopplungseffekt einer größeren Population unter Berufung auf die gleichen Ressourcen wie eine kleinere Bevölkerung zu berücksichtigen.
Während die logistische Wachstumsmodell oft mehr beschreibend ist, was als die exponentielle Wachstumsmodell in der Realität auftritt, wird es immer noch nicht genau beschreiben, was in der Regel im wirklichen Leben auftritt. Was Wissenschaftler haben tatsächlich in der Natur beobachtet, dass Populationen selten die Tragfähigkeit erreichen und stabil bleiben. Vielmehr erleben sie ein Muster genannt Über- und absterben.
Als Populationen ihre Tragfähigkeit nähern, mehr Nachkommen geboren werden als die aktuellen Ressourcen als Ergebnis HALTERUNG- kann, übersteigt die Bevölkerung oder Überschreitungen, die Tragfähigkeit. Wenn die Bevölkerungszahlen überschreiten, was die Umwelt unterstützen kann, leiden manche Menschen und wegen der unzureichenden Ressourcen absterben.
Diese Abbildung zeigt, was das Muster von Über- und absterben aussieht. Eine gemeinsame Situation, die zu diesem Muster führt, ist die Variation in der Ressourcenverfügbarkeit von Jahr zu Jahr. Zum Beispiel, obwohl genügend Nahrung zur Verfügung steht in diesem Frühjahr, während eine Bevölkerung wiedergibt, durch die Zeit, die Nachkommen geboren werden, haben die Nahrungsressourcen genug verschoben, dass sie nicht alle den neuen Nachwuchs zu unterstützen.
